再生骨料透水混凝土抗压性能试验研究

再生骨料透水混凝土抗压性能试验研究

李丽琴李卫平唐晶

金华职业技术学院浙江金华321007

摘要：本研究通过试验分析了水灰比和粉煤灰掺量对再生骨料透水混凝土28d抗压强度的影响。结果表明：再生骨料透水混凝土抗压强度随着水灰比的增大而降低，最佳水灰比宜选0.25；粉煤灰掺量不宜过大，掺量20%为最佳；配合比设计合理，再生骨料透水混凝土强度能够满足国家现行相关标准的规定。

关键词：再生骨料；透水混凝土；强度；水灰比；粉煤灰

TestingStudyontheStrengthofRecycledAggregatePerviousConcrete

LILi-qin,LIWei-ping,TANGJing

JinhuaPolytechnic,Zhejiang,Jinhua321017,China

Abstract:Theexperimentstudiedtheinfluenceofwater-cementratioandcontentofflyashon28dayscompressivestrength.Resultsshowedthatthecompressivestrengthofrecycledaggregateperviousconcretedecreasedwiththeincreaseofwater-cementratio,andtheoptimumwater-cementratioshouldbe0.25;Contentofflyashshouldnotbetoolarge,20%isthebestcontent;Ifmixtureratiodesignisreasonable,thecompressivestrengthofrecycledaggregateperviousconcretefitstherequirementsofthecurrentnationalstandards.

Keywords:recycledaggregate；perviousconcrete；strength；water-cementratio；flyash

随着我国经济的迅猛发展和城市化建设进程的推进，城市地表逐渐被建筑物和混凝土路面所覆盖，暴雨过后，很多城市都产生了内涝，城市变成汪洋大海。这不仅破坏了路面结构，增加维护成本，也导致城市交通的瘫痪，影响人们的日常生活，甚至严重危害人民群众的生命财产安全；近几年，国家大力推广海绵城市的建设，海绵城市是能够像海绵一样“吸收水”和“释放水”的城市，主要通过加强城市建设规划，充分发挥建筑、可透水道路、水系、绿地广场等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市雨水系统。建设海绵城市就要有“海绵体”，而透水混凝土就是一种绿色的“海绵体”。

另一方面，城市扩建拆产生大量的建筑垃圾，据保守估计，我国每年产生废弃混凝土约1亿吨左右[1]，这些建筑垃圾严重影响和污染城市环境，破坏城市生态环境。因此，以废弃混凝土为再生骨料制备生态透水混凝土引起学术界和工程界的广泛兴趣[2-4]。以废弃混凝土为再生骨料制备生态透水混凝土不仅可以保护环境，而且可以节约资源，具有良好的经济效益和社会效益。

再生骨料透水混凝土的抗压强度影响因素众多，本试验重点研究水灰比、粉煤灰掺量对再生骨料透水混凝土抗压强度的影响规律。

1试验方案

1.1试验原材料

试验用水泥采用P•O42.5水泥。外加剂选用聚羧酸系高效减水剂。矿物掺合料采用一级粉煤灰。

再生粗骨料采用浙江天晟建材股份有限公司提供的C50废弃混凝土试块，经破碎、筛分，选取粒径4.75mm～9.5mm再生骨料，形状如图1所示；再生粗骨料性能满足现行国家标准《再生骨料透水混凝土应用技术规程》[5]（CJJ/T253-2016）的规定。

1.2试验配合比

根据《再生骨料透水混凝土应用技术规程》[5]规定，骨料选用单粒级配，粒径为4.75mm～9.5mm，水胶比选择0.25、0.30、0.35，设计强度C20，孔隙率设计值20%，粉煤灰掺量分别为0、10%、20%、30%，减水剂掺量2%～3%。

1.3成型工艺及养护

试验选用水泥裹石法，先把水泥、粉煤灰、高效减水剂和部分水放入搅拌机,进行第一次搅拌,形成水泥浆后,再加入再生骨料和剩余的水,进行第二次搅拌,形成混凝土。将新拌再生骨料透水混凝土分3层装入尺寸为150mm×150mm×150mm试模中，放在振动台上振动5秒，表面刮平，成型好的试件用塑料薄膜覆盖养护，防止水分蒸发。试件养护1d后拆模，放在标准养护箱中养护28d，用于测定抗压强度。试件如图2所示。

图4给出了不同水灰比再生骨料透水混凝土抗压强度与粉煤灰掺量之间的关系。由图4可以看出，当水灰比为0.25时，混凝土的强度随粉煤灰掺量的增加而增大，水灰比为0.30时，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的强度先增加后降低，而水灰比为0.35时，混凝土的强度随粉煤灰掺量的增加而降低。粉煤灰掺量越大，强度越高，是因为，粉煤灰会与水泥的水化产物发生二次水化反应，改善混凝土中水泥石的孔结构，使水泥石孔隙率降低，使混凝土变得更加密实；粉煤灰还具有微骨料填充效应，可以减少混凝土的孔隙率，特别是填充了浆体中毛细孔的通道，有利于混凝土强度的发展。但是随着水灰比的增加，水泥的用量减少，水泥浆变得稀薄，黏聚性下降，并且随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的水化进程变得更加缓慢，从而影响混凝土强度的发展。因此，粉煤灰的掺量不宜过大，存在一个合理的范围。从本试验的结果来看，粉煤灰的掺量取20%为最佳，既能节约水泥，降低成本，又能提高混凝土的强度，改善混凝土的性能。

4结论

（1）水灰比是影响再生骨料透水混凝土抗压强度的重要因素，随着水灰比的增加，混凝土的强度显著降低，因此，水灰比不宜过大，最佳水灰比宜选0.25。

（2）在水灰比较小时，再生骨料透水混凝土抗压强度随着粉煤灰掺量增加而增大，在水灰比较大时，再生骨料透水混凝土抗压强度反而随着粉煤灰掺量增加而减小，因此，粉煤灰掺量不宜过大，宜选择掺量20%。

（3）只要配合比设计科学合理，再生骨料透水混凝土强度能够满足国家现行相关标准的规定[7-8]。

参考文献

[1]李秋义.建筑垃圾资源化利用技术[M].北京:中国建材工业出版社，2011.

[2]张朝辉，杨江金.透水混凝土及其生态效益分折[J].砖瓦，2007(12):58-60.

[3]冯德成，张鑫，许永吉.水泥稳定碎石排水基层级配和胶浆设计[J].公路，2011(1):203-206.

[4]PRATTCJ.Useofpermeable，reservoirpavementconstructionsforstormwatertreatmentandstorageforreuse[J].WaterScienceandTechnology，1999(39):145-151.

[5]CJJ/T253-2016再生骨料透水混凝土应用技术规程[S].

[6]GB/T50081—2011普通混凝土力学性能试验方法[S].

[7]CJJ/T135-2009透水水泥混凝土路面技术规程[S].

[8]JTGD40-2002公路水泥混凝土路面设计规范[S].

作者简介

李丽琴（1980-），女，讲师，硕士研究生，研究方向：高性能混凝土。

基金项目

浙江省教育厅科研项目(Y201636167)；金华市科学技术研究计划项目（2017-4-095）；浙江省高等学校访问工程师校企合作项目（FG2016028）：再生骨料透水混凝土的制备及其性能研究。